随着旅游业的发展,水下旅游观光开始成为一个有前景的新领域。为了开发利用湖泊和近海等浅水区域的水资源,本研究提出了一种新型的以压缩空气为动力的微型观光潜艇。本文在对比分析国内外潜艇壳体系统研究的基础上,给出了微型观光潜艇壳体系统的总体方案,并具体设计了壳体系统的结构。壳体系统的研究主要包括以下几个方面：首先,根据功能要求设计了潜艇的外形,以外形为基础设计了外壳和骨架结构。通过理论计算确定了外壳的厚度,然后对外壳结构进行了强度校核。潜艇的骨架结构包括纬向环肋和经向肋骨两部分。对不同参数的骨架和外壳结构进行有限元分析,对比分析结果之后,确定纬向环肋的最佳剖面形状。潜艇的外壳和骨架之间通过螺栓连接起来,分析了不同螺栓间距下螺栓连接处的应力变化情况,确定了螺栓连接时的最佳间距。其次,设计了吊环和支座结构。根据实际起吊工况下的受力设计了吊环结构,并在最大拉力状态下对吊环结构进行了强度校核及以质量最小为目标的拓扑优化,减少了加工过程中的原料消耗。然后又参照深潜器结构设计了微型观光潜艇的支座结构,并对不同参数的支座结构进行了有限元分析,在对比了分析结果之后确定了最优的支座结构。最后,根据设计结果建立了潜艇整体壳体系统模型,并对实际工况下的壳体骨架结构的强度和刚度进行了有限元分析。分析是在考虑了骨架结构对内部仪器设备的支撑后,针对起吊和系固两种工况进行的。目前国内的微型观光潜艇开发方面仍处于起步阶段,因此本文设计的微型观光潜艇壳体系统具有十分重要的意义。